(统考版)2023版高考化学一轮复习课时作业36晶体结构与性质.docx

课时作业36晶体结构与性质一、选择题1根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中，错误的是()物质NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/810710190682 300沸点/1 4651 418182.7572 500注：AlCl3熔点在2.5×105 Pa条件下测定。ASiCl4是分子晶体B单质B是原子晶体CAlCl3加热能升华DMgCl2所含离子键的强度比NaCl大2离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()AKCl>NaCl>BaO>CaOBNaCl>KCl>CaO>BaOCCaO>BaO>NaCl>KClDCaO>BaO>KCl>NaCl3某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A394 B142C294 D3844.磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为()AMn2Bi BMnBiCMnBi3 DMn4Bi3二、非选择题5(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点FeO_NiO(填“<”或“>”)；铁有、三种同素异形体，各晶胞如下图，则、两种晶胞中铁原子的配位数之比为_。(2)某钙钛型复合氧化物如图1所示，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe等时，这种化合物具有CMR效应。用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：_。已知La为3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1xAxMnO3(x<0.1)，此时一部分锰转变为4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁铁磁、铁磁顺磁及金属半导体的转变，则La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为_。下列有关说法正确的是_。A镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区B氧的第一电离能比氮的第一电离能大C锰的电负性为1.59，Cr的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强D铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2所示(3)Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol1和MAsg·mol1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。6磁性材料氮化铁镍合金可用Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、丁二酮肟、氨气、氮气、氢氧化钠、盐酸等物质在一定条件下反应制得。(1)Fe3的电子排布式是_。(2)NO和NH3中氮原子的杂化方式为_。(3)NH3的沸点高于PH3，其主要原因是_。(4)与N3具有相同电子数的三原子分子的空间构型是_。(5)向Ni(NO3)2溶液中滴加氨水，刚开始时生成绿色Ni(OH)2沉淀，当氨水过量时，沉淀会溶解，生成Ni(NH3)62蓝色溶液，则1 mol Ni(NH3)62含有的键的物质的量为_mol。(6)铁元素对应的单质在形成晶体时，采用如图所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为_，如果Fe的原子半径为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为_g·cm3(不必化简)。7铁、钴、镍并称铁系元素，性质具有相似性。(1)基态钴原子的核外电子排布式为_。(2)铁氰化钾K3Fe(CN)6溶液可以检验Fe2。1 mol CN中含有键的数目为_，与CN互为等电子体的分子有_，铁氰化钾晶体中各种微粒间的相互作用不包括_。a离子键b共价键c配位键d金属键e氢键f范德华力(3)纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化。甲醛分子的立体构型为_，碳原子的杂化类型为_。(4)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“<”或“>”)，判断依据是_。(5)某氮化铁的晶胞结构如图所示：原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中，原子坐标参数A为(0，0，0)；B为；C为(0，1，1)。则D原子的坐标参数为_。若该晶体的密度是 g·cm3，则晶胞中两个最近的Fe的核间距为_cm(用含的代数式表示，不必化简)。8CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：(1)Sn为A族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为_，其固体的晶体类型为_。(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为_，键角由大到小的顺序为_。(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2配合物的结构如图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_ mol，该螯合物中N的杂化方式有_种。(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如表所示。坐标原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一个晶胞中有_个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn_(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有_个。课时作业36晶体结构与性质1解析：三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的性质。原子晶体具有高的熔、沸点，硬度大、不能导电；而离子晶体也具有较高的熔、沸点、较大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电；分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔化时无化学键断裂，据这些性质可确定晶体类型。根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强，故D不正确。答案：D2解析：离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。答案：C3解析：A粒子数为6×；B粒子数为6×3×2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为142.答案：B4解析：由晶体的结构示意图可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱内，所以Bi为6个。黑球代表Mn原子，个数为：12×2×16×6（个），则二者的原子个数比为6611。答案：B5解析：（1）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。由于Ni2的离子半径小于Fe2的离子半径，则熔点NiO>FeO。、两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个，所以、两种晶胞中铁原子的配位数之比是43。（2）由图1可知，晶胞中A位于顶点，晶胞中含有A为8×1个，B位于晶胞的体心，含有1个，O位于面心，晶胞中含有O的个数为6×3，则化学式为ABO3。设La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n，则有3（1x）2x3m4n6、mn1，解之得m1x，nx，则La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为（1x）x。由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区，故A正确；氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，故B错误；元素的电负性越强，金属性越弱，故C正确；图中堆积方式为镁型，故D错误。（3）根据晶胞结构示意图可以看出，As原子与Ga原子形成了空间网状结构的晶体，结合GaAs的熔点知GaAs是原子晶体。首先用均摊法计算出1个晶胞中含有As原子的个数：8×6×4，再通过观察可知1个晶胞中含有4个Ga原子。4个As原子和4个Ga原子的总体积V14×（×1030×r×1030×r）cm3；1个晶胞的质量为4个As原子和4个Ga原子的质量之和，即（）g，所以1个晶胞的体积V2（MAsMGa）cm3。最后V1/V2即得结果。答案：（1）<43（2）ABO3（1x）xA、C（3）×100%6解析：（2）NO为平面三角形，氮原子为sp2杂化；NH3为三角锥形的分子，氮原子为sp3杂化。（4）N3电子数为10，与N3具有相同电子数的三原子分子为H2O，分子的空间构型为V形。（5）在Ni（NH3）62中，每个氮原子与3个氢原子形成键，同时还与镍原子形成配位键，也是键，因此1 mol Ni（NH3）62含有的键为4 mol×624 mol。（6）铁元素对应的单质在形成晶体时，采用如图所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方堆积，即在立方体的中心有一个铁原子，与这个铁原子距离最近的原子位于立方体的8个顶点，所以铁的配位数为8，每个立方体中含有的铁原子数为8×12，如果Fe的原子半径为a cm，则立方体的边长为 cm，对应的体积为，阿伏加德罗常数的值为NA，所以铁单质的密度表达式为 g·cm3。答案：（1）1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5（2）sp2、sp3（3）NH3分子间存在氢键（4）V形（5）24（6）87解析：（2）CN中C、N之间为三键，根据1个三键中含有1个键和2个键知，1 mol CN含有2NA个键。K、Fe（CN）63之间为离子键，Fe3与CN之间为配位键，CN中C、N之间为共价键。（3）HCHO的结构式为，C无孤电子对，立体构型为平面三角形，C的杂化轨道数为3，杂化类型为sp2杂化。（4）NiO、FeO都是离子晶体，氧离子半径相同，Ni2半径比Fe2小，半径越小离子晶体的晶格能越大，晶格能越大熔点越高，故熔点：NiO>FeO。（5）D位于该晶胞侧面的面心，可知其坐标参数为。该晶胞中Fe的个数为8×6×4，N的个数为1。设两个最近的Fe核间距为x cm，晶胞的边长为a cm，则a2x，故ax。则 g·cm3×（x cm）3，x 。答案：（1）1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2（2）2NACO、N2def（3）平面三角形sp2杂化（4）>NiO、FeO都是离子晶体，氧离子半径相同，Ni2半径比Fe2小，半径越小离子晶体的晶格能越大，晶格能越大熔点越高（5） 8解析：（1）Sn为元素周期表中A族元素，最外层有4个电子，故SnCl4的中心原子Sn的价电子对数为44，且均为成键电子对，故SnCl4的空间构型为正四面体形。由SnCl4常温常压下为液体的物理性质可知SnCl4符合分子晶体的特点，故其为分子晶体。（2）NH3中存在分子间氢键，导致其沸点比与N元素同主族的P、As元素的氢化物PH3、AsH3的沸点要高，而PH3、AsH3中均不存在分子间氢键，故影响PH3、AsH3沸点的因素为范德华力，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。通常同主族元素随着原子序数的递增，气态氢化物的还原性逐渐增强，则还原性由强到弱的顺序是AsH3、PH3、NH3。同主族元素，随着原子序数的递增，电负性逐渐减弱，则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子，致使成键电子对的排斥力降低，键角逐渐减小，故键角由大到小的顺序是NH3、PH3、AsH3。（3）该螯合物中Cd2与5个N原子、2个O原子形成化学键，其中与1个O原子形成的为共价键，另外的均为配位键，故1 mol该配合物中通过螯合作用形成6 mol配位键。该螯合物中无论是硝基中的N原子，还是NO中的N原子，还是六元环中的N原子，N均为sp2杂化，即N只有1种杂化方式。（4）由四方晶系CdSnAs2晶胞及原子的分数坐标可知，有4个Sn位于棱上，6个Sn位于面上，则属于一个晶胞的Sn的个数为4×6×4。与Cd（0，0，0）最近的Sn原子为如图所示的a、b两个Sn原子，a位置的Sn的分数坐标为（0.5，0，0.25），b位置的Sn的分数坐标为（0.5，0.5，0）。CdSnAs2晶体中Sn除与该晶胞中的2个As键合外，还与相邻晶胞中的2个As键合，故晶体中单个Sn与4个As键合。答案：（1）正四面体形分子晶体（2）NH3、AsH3、PH3 AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3（3）61（4）4（0.5，0，0.25）、（0.5，0.5，0）4